低剂量辐射对NK细胞生物学活性的影响

摘要：目的:探讨低剂量照射(LDR)对NK细胞体内及体外增殖和杀伤活性的影响,并探讨其相关的信号传导机制,同时将体外LDR后的NK细胞回输小鼠体内,观察LDR后的NK细胞对肿瘤的形成和生长的抑制作用.方法:从小鼠脾脏提出的单个核细胞,应用免疫磁珠的方法分离CD3-/CD16+/CD56+细胞,并应用流式细胞仪鉴定后以总剂量为20Gy60Co γ射线照射后的小鼠脾细胞为饲养细胞,以重组人白介素-2(rhIL-2)为诱导因子,在体外进行NK细胞的扩增培养.培养后的细胞经流式细胞仪进一步鉴定其表型.体外实验将NK细胞分成阴性对照组,和25mGy、75mGy、200mGy和500mGy组,每组又分成照射后4h、24h、48h、72h组;体内实验将小鼠分成阴性对照组和75mGy照射后4h、24h、48h、72h组.体内体外实验均应用流式细胞仪检测各组细胞NK细胞的增殖指数,并应用3H-TdR掺入法检测其杀伤活性;体外实验我们同时验证LDR刺激NK细胞生长和活性的信号传导的机制,将细胞分成阴性对照组、75mGy照射组、照射+SB203580组、照射+P79350组,每组细胞检测细胞的增殖强度、活性变化及相关蛋白磷酸化P38MAPK、IFN-γ、FasL、perforin的变化,并统计它们之间的关系;体内实验应用K562尾静脉输入和皮下移植制作K562成瘤模型,观察LDR后NK细胞回输到小鼠体内对K562成瘤的抑制作用及已经成瘤的K562小鼠肿瘤的生长的抑制作用.结果:应用上述方法可以成功培养出CD3-/CD16+/CD56+NK细胞,体内、体外低剂量照射后可以增加NK细胞的增殖指数,并增强其对K562细胞的杀伤活性.体外实验75mGy照射后24h为明显.体内照射48h明显;LDR后NK细胞表达磷酸化的P38MAPK、IFN-γ、FasL、perforin均增加,且与PI及杀伤活性呈正相关,与未照射的NK细胞比较,差异具有显著性(P＜0.05),抑制P38MAPK表达后,PI、杀伤活性及相关蛋白IFN-γ、FasL、perforin均下降;LDR后NK细胞回输到尾静脉注射成瘤模型小鼠中肝、脾CD13+、S期细胞及外周血异常细胞所占的百分率都明显下降,与未照射NK细胞回输组比较,差异具有显著性(P＜0.05),回输到经皮下抑制成瘤的小鼠模型中肿瘤体积、重量明显下降,小鼠的生存时间和生存率明显延长,与未照射NK细胞回输组比较,差异具有显著性(P＜0.05).结论:低剂量辐射可以提高体内体外NK细胞的增殖和杀伤活性,机制是LDR可以增强P38MAPK信号传导的途径,LDR后NK细胞回输小鼠体内不但可以抑制K562细胞成瘤作用,还可以抑制已经成瘤的小鼠的肿瘤生长并提高生存时间和生存率.